采样保持电路及A/D转换装置制造方法及图纸

技术编号:8244379 阅读:175 留言:0更新日期:2013-01-25 04:00
本发明专利技术涉及一种采样保持电路及A/D转换装置,对采样保持电路中的电源电压范围的输入电压,避免发生输出饱和。设有:第1开关,在对输入电压采样时接通;采样电容器,当第1开关接通时,为对经由该第1开关输入的输入电压采样,积蓄基于输入电压的输入电荷,且当第1开关断开时,为对预定的基准电压采样,积蓄基于预定的基准电压的基准电荷;加减计算单元,对通过采样电容器采样的输入电压和通过采样电容器采样的预定基准电压进行加算或减算;和保持单元,对通过加减计算单元加算或减算而获得的电压进行保持并输出。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及采样保持电路及A/D转换装置,尤其涉及适于将输入的模拟电压转换为数字值输出的采样保持电路及A/D转换装置。
技术介绍
以往,已知有将输入的模拟电压转换为数字值的A/D转换装置(例如参照专利文献I)。该专利文献I中记载的A/D转换装置生成和输入的模拟电压的电平对应的判断信号,根据该判断信号进行电压移位以使采样保持的模拟电压位于A/D转换装置的输入电压范围内,并且将该电压移位后的电压转换为数字值。并且,该A/D转换装置从该转换获得的数字值去除相当于上述电压移位量的成分,获得和模拟电压对应的数字值。 现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开平7-7426号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题但是,在上述专利文献I所述的A/D转换装置中,在输入的模拟电压被采样保持前,不进行该采样保持的模拟电压的调整。如不进行上述调整,当输入的模拟电压在电源电位附近时,可能发生采样保持电路的输出饱和。因此,在上述专利文献I所述的A/D转换装置中,有可能无法高精度地进行从负侧电源电位到正侧电源电位的整个区域的输入模拟电压的A/D转换。本专利技术鉴于上述情况而出现,其目的在于提供一种对负侧电源电位到正侧电源电位的输入电压可避免发生输出饱和的采样保持电路及A/D转换装置。用于解决课题的手段上述目的通过以下的采样保持电路实现,该采样保持电路具有第I开关,在对输入电压采样时接通;第I采样单元,当所述第I开关接通时,对经由该第I开关输入的输入电压采样;第2采样单元,当所述第I开关断开时,对预定基准电压采样;加减计算单元,对通过所述第I采样单元采样的输入电压和通过所述第2采样单元采样的预定基准电压进行加算或减算;和保持单元,对通过所述加减计算单元加算或减算而获得的电压进行保持并输出。 在本方式的专利技术中,采样保持电路对采样的输入电压和采样的预定基准电压进行加算或减算,对通过该加算或减算而获得的电压进行保持并输出。根据上述构成,可调整从采样保持电路输出的保持电压,因此对采样保持电路中的从负侧电源电位到正侧电源电位的输入电压,可避免发生输出饱和。并且,在上述采样保持电路中可以是,所述第I采样单元和第2采样单元是能够积蓄基于输入电压的输入电荷且能够积蓄基于预定基准电压的基准电荷的通用的采样电容器,所述加减计算单元具有第2开关,在所述采样电容器中积蓄了所述输入电荷后接通;临时存储电容器,通过所述第2开关的接通,所述采样电容器中积蓄的所述输入电荷向该临时存储电容器转移;第3开关,当所述采样电容器中积蓄的所述输入电荷被转移到所述临时存储电容器后接通;和再次转移单元,当通过所述第3开关的接通而在所述采样电容器中积蓄了所述基准电荷后,使转移到所述临时存储电容器的所述输入电荷返回所述采样电容器,以便进行所述采样电容器中积蓄的电荷的加算或减算。并且,在上述采样保持电路中可以是,所述保持单元具有运算放大器;以及第4开关,设置在对所述第I开关及所述采样电容器之间的连接点与所述运算放大器的输出端子进行连接的布线上,该第4开关在进行保持输出时接通,所述第2开关及所述临时存储电容器设置在连接如下两个连接点的布线上所述采样电容器和所述运算放大器的输入端子之间的连接点;以及所述第4开关和所述运算放大器的输出端子之间的连接点。并且,在上述采样保持电路中可以是,所述临时存储电容器的容量比所述采样电 容器的容量大。并且,在上述采样保持电路中可以是,所述加减计算单元具有 第I比较单元,判断通过所述第I采样单元采样的输入电压是否大于第I预定值;和转移时施加电压切换单元,根据所述第I比较单元的判断结果来切换预定基准电压,该预定基准电压在所述采样电容器中积蓄的所述输入电荷向所述临时存储电容器转移时通过所述第3开关的接通而施加到所述采样电容器的输入侧端子。并且,在上述采样保持电路中可以是,所述保持单元具有运算放大器,所述加减计算单元具有第5开关,在所述采样电容器中积蓄的所述输入电荷被转移到所述临时存储电容器之后,使该临时存储电容器的输出侧端子和所述运算放大器的输出端子导通;第2比较单元,判断在所述采样电容器中积蓄的所述输入电荷被转移到所述临时存储电容器后所述运算放大器的输出端子所呈现的电压是否大于第2预定值;和采样电压切换单元,根据所述第2比较单元的判断结果,来切换通过所述第2采样单元采样的预定基准电压,所述再次转移单元在通过所述第2采样单元采样了预定基准电压后,使转移到所述临时存储电容器的所述输入电荷返回积蓄有基于所述预定基准电压的所述基准电压的所述采样电容器。并且,上述采样保持电路可适用于A/D转换装置,该A/D转换装置具有A/D转换单元,对通过该采样保持电路所具有的所述保持单元输出的模拟输出电压进行A/D转换;和最终数字值运算单元,将对通过所述A/D转换单元进行A/D转换获得的数字值和相当于通过所述第2采样电容器采样的所述预定基准电压的数字值进行减算或加算而获得的数字值,作为输出数字值。并且,上述目的可通过采样保持电路实现,该采样保持电路采样保持2个输入电压的电位差,其具有一对第I开关,在对各输入电压米样时接通;一对米样电容器,当所述一对第I开关接通时,积蓄基于经由该第I开关输入的2个输入电压的输入电荷以便米样该2个输入电压,且当所述一对第I开关断开时,积蓄基于2个预定基准电压的基准电荷以便采样该2个预定基准电压;加减计算单元,对通过所述一对采样电容器采样的各输入电压和通过所述一对采样电容器采样的各预定基准电压进行加算或减算;和保持单元,对通过所述加减计算单元加算或减算而获得的2个电压的电位差进行保持并输出,所述加减计算单元具有一对第2开关,在所述一对采样电容器中积蓄了所述2个输入电荷后接通;一对临时存储电容器,通过所述一对第2开关的接通,所述一对采样电容器中积蓄的所述2个输入电荷向该一对临时存储电容器转移;第3开关,当所述一对米样电容器中积蓄的所述2个输入电荷被转移到所述一对临时存储电容器时,使该一对米样电容器的输入侧端子彼此连接;一对第4开关,在所述一对米样电容器中积蓄的所述2个输入电荷被转移到所述一对临时存储电容器后接通;和再次转移单元,当通过所述一对第4开关的接通而在所述一对采样电容器中积蓄了所述2个基准电荷后,使转移到所述一对临时存储电容器的所述输入电荷返回所述一对采样电容器,以便进行该一对采样电容器中积蓄的电荷的加算或减算。在本方式的专利技术中,采样保持电路对采样的2个输入电压和采样的2个预定基准电压进行加算或减算,对通过该加算或减算而获得的2个电压的电位差进行保持并输出。根据上述构成,可调整从采样保持电路输出的2个保持电压的电位差,因此对采样保持电路中的电源电压范围的差动输入电压,可避免发生输出饱和。 并且,在上述采样保持电路中也可是,所述加减计算单元在通过所述一对第4开关的接通而在所述一对采样电容器中积蓄所述2个基准电荷时,去除该一对采样电容器中残存的输入共模的量的电荷。进一步,上述采样保持电路可适用于A/D转换装置,该A/D转换装置具有A/D转换单元,对通过该采样保持电路所具有的所述保持单元输出的2个模拟输出电压的电位差进行A/D转换;和最终数字值运算单元,将对通过所述A/D转换单元进行A/D转换获得的数字值和通过所述一对采样电容器采样的2个所述预定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员:渡边光
申请(专利权)人:丰田自动车株式会社
类型:
国别省市:

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